Impuls nervos | serie de semnale electrice generate în neuroni

Polarizare

Atunci când un neuron nu conduce sau se află în stare de repaus, membrana axonală este mai permeabilă la ionii K⁺ și impermeabilă la ionii Na⁺ . Pompa de sodiu și potasiu pompează în mod activ ionii 3Na⁺ în lichidul extracelular și preia ionii 2K⁺ în celulă. Din cauza dezechilibrului de sarcină se dezvoltă o diferență de potențial pe membrana axonală, care se mai numește și potențial de repaus (-70mV). Partea exterioară a membranei va avea o sarcină pozitivă, în timp ce partea interioară va avea o sarcină negativă.

Depolarizare

Atunci când un stimul (chimic, mecanic sau electric) este aplicat membranei, pompa de sodiu și potasiu nu mai funcționează. Ionii Na⁺ se vor grăbi în interiorul celulei, urmată de inversarea polarității membranei axonale. Aceasta se mai numește și depolarizarea fibrei nervoase. Diferența de potențial electric la locul stimulului se numește potențial de acțiune (+40mV).

Repolarizare

Ca urmare, curentul va trece de la partea depolarizată a fibrei nervoase la partea polarizată a fibrei nervoase din axoplasmă, în timp ce curentul circulă în sens opus pe suprafața celulei. Astfel, în acest fel, un nou potențial de acțiune este generat mai sus în fibra nervoasă. Timpul necesar membranei axonale pentru a se polariza din nou se numește perioadă refractară (1ms). După perioada refractară, pompa de sodiu și potasiu va funcționa din nou și membrana va reveni din nou la starea de repaus.

Sinapsele electrice mai rapide sunt utilizate în reflexele de evadare, în retina vertebratelor și în inimă. Ele sunt mai rapide deoarece nu au nevoie de difuzia lentă a neurotransmițătorilor prin spațiul sinaptic. Prin urmare, sinapsele electrice sunt utilizate ori de câte ori răspunsul rapid și coordonarea sincronizării sunt cruciale.

Aceste sinapse conectează direct celulele presinaptice și postsinaptice. Atunci când un potențial de acțiune ajunge la o astfel de sinapsă, curenții ionici traversează cele două membrane celulare și intră în celula postsinaptică prin pori cunoscuți sub numele de conexoni. Astfel, potențialul de acțiune presinaptic stimulează direct celula postsinaptică.